Zbrojenie gruntów

Obciążenie, jakie kolumna może przenieść, zależy od odporu gruntu słabego, przeciwstawiającego się bocznym (radialnym) odkształceniom kolumny, oraz wytrzymałości na ścinanie materiału kolumny. W przybliżeniu dopuszczalne pionowe naprężenie na kolumnę można obliczyć ze wzoru (4-11)

(4-I5J

w którym: x, — wytrzymałość na ścinanie bez odwadniania gruntu słabego.

F, — współczynnik bezpieczeństwa; zaleca się przyjmować f, -= 3.

Wpływ kolumn na osiadanie podłoża można orientacyjnie wyznaczyć na podstawie wykresu przedstawionego na rys. 4*25 (I4J. Wykres sporządzono przy założeniu, to kolumny sięgają do mocnego podłoża; pominięto osiadania natychmiastowe i przemieszczenia plastyczne.

o

700ai 233    2.75    300    125

totiw hokwn. ra

Rys. 4-25. Wpływ kamiennych kolumn na osiadanie |30)

Osiadanie podłoża z kolumnami oblicza się przy założeniu, to obciążenie przekazywane jest na kolumny i otaczający je grunt śluby w zależności od odkształcał-□ości obydwu rodzajów materiałów, przekroju poprzecznego kolumn i ich rozstawu.

Osiadanie można obliczyć ze wzoru (2-59) (rozdz. 2), uwzględniając ściśliwość gruntu słabego, przy czym przyrost naprężenia o,, występujący w gruncie słabym, obliczany jest ze wzoru

(4-I6J

w którym: r—średnie naprężenie od budowli, przekazywane na podłoże,

n - oi/r, — współczynnik koncentracji (rozkładu) naprężeń; przyjmuje się

n - 3+4,

Ot — naprężenie w kolumnach.

Ak — pole przekroju poprzecznego kolumny,

A_ś — pole przekroju poprzecznego podłoża (między kolumnami) przy

padającego na jedną kolumnę.

Wpływ kolumn kamiennych na stateczno# podłoża uwzględnia się na podstawie tzw. wytrzymałości złożonej [30). składającej się z wytrzymałości na ścinanie bez odwodnienia t₀ gruntów podłoża oraz wytrzymałości na ścinanie materiału kolumn r*, przy czym ich udział jest określony współczynnikiem podziału m; por. wzór [4-16). Wytrzymałość złożoną w dowolnym punkcie powierzchni poślizgu (rys. 4-26) wyznacza się ze wzoru

t • (1 —/M,)f_tf+nii»cos<r,    [4-17J

przy czym wytrzymałość na ścinanie kolumny określa się z zależności

t» = Pi tg0*coa«,

w której; p, — naprężenie pionowe na powierzchni poślizgu,

4>_t — kąt tarcia materiału kolumn, przyjmowany w frankach 35*40*. a — kąt nachylenia powierzchni poślizgu (rys. 4-26).

[4-18)

TfcrTł*¹

w którym: y'_tz — naprężenie efektywne od ciężaru kolumny.

a_t — naprężenie od obciążenia zewnętrznego. n,m — współczynniki, jak we wzorze [4-16J.

Kolumny umożliwiają pionowy drenaż warstwy słabej. Konsolidację można obliczyć podobnie jak w przypadku drenów piaskowych lub prefabrykowanych (por. p. 4.2), jednak zt względu na inne warunki współpracy gruntu z kolumną niż z drenem pionowym wyniki należy traktować jako przybliżone.

Kolumny kamienne lub żwirowe mogą być także stabilizowane insi* a pomocą zaczynu (por. p. 4.4).